谈谈国外压力管道灌溉技术

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国际上通常把喷灌、微灌和低压管道输水灌溉总称为压力管道灌溉。近半个世纪以来，这种灌溉方式发展迅速，技术进步很快，最具有代表性的是美国和以色列。
    美国农场耕作面积大，在农业生产上追求高生产效率，因此各种压力管道灌溉技术和设备也都追求高生产效率，这是美国压力管道灌溉技术和设备发展的特征。根据美国《灌溉》杂志的统计资料表明，该国压力管道灌溉呈逐年上升态势。1982年灌溉总面积为2500万公顷，地面灌溉占65％，喷灌占35％。1991年灌溉总面积为2373．万公顷，地面灌溉占57％，喷灌占43%。在此期间，使用圆形喷灌机(中心支轴)的面积增加了406，微灌面积由不足1％已增长到了3％。 2000年，该国2553.6万公顷的灌溉面积中，喷灌占49.9％，地面灌溉占44.9%，微灌溉占4.49％。20年来，该国压力管道灌溉以平均每年1％的速度增长。 
    美国国土辽阔，因各地条件不同，所采用的各种压力管道灌溉的技术和设备亦不相同，但喷灌发展速度很快。加利福尼亚州的南部气温较高，适宜种植多种经济作物和谷类，灌溉技术也多样化，在388.52万公顷的灌溉面积中，喷灌面积占29％，有由定式、滚移式、卷盘式、人工移管式和大型自有喷油机等。内布拉斯加州位于美国北部；年降雨量约400毫米左右，土壤为砂性土，采用圆形和平移的大型喷灌机占全州灌溉面积的63.19%，克服了该州过去难以实现灌溉的困难，对推动当地灌溉和种植业的发展起了重要作用。堪萨斯州地处美国的中部，主要作物为谷类和苜蓿等作物。主要水源为井水，75%的提水动力依靠天然气。由于天然气涨价，促使一部分地面灌溉转向喷灌；126.39万公顷灌颓面积中地面灌溉已由三分之二减少为三分之一。
    由于圆形喷油机工作效率高，有些学者认为大型自走喷灌机中最有前景的是圆形喷灌机。1997年就有人作了灌溉投资评价，认为圆形喷灌机的设备购置费与运行费均比地面灌溉低20%，其节省的水费可以抵偿圆形喷洒漏喷土地上的损失。堪萨斯州使用天然气提水，近些年费用涨了一倍．结果现在使用圆形喷灌机，费用比地面灌还要省。不仅如此，圆形喷灌机还最容易实现全自动控制，不需现场操作，能按一定程序启动，逢降雨时会自动关机，并会精确施肥、施药。对于大型农场，甚至可以通过互联网改变不同土壤、不同作物的灌水定额，工作过程实现遥控。
    在加州，微灌占灌溉面积的17%，是美国使用微灌量最多的一个州，这其中有32万公顷用于滴灌萄葡。在20世纪八十年代，由于水价上涨，加快了滴灌的发展步伐。滴灌可节水50%,特别是在砂性土区，节水效果更为显著。加州葡萄的主要病害是白粉菌，需要每周或每两周施一次药剂，滴灌可以准确定位进行施药、施肥，可节约肥料50％。另外，使用滴灌可严格控制灌水量，方便进行调亏灌溉，改进某些果实的颜色，还可提高酒的品质。
    加州还是美国地下滴港使用最多的一个州．去年，地下酒滴灌面积占全美的40%。地下滴灌水的利用率可达98%，并可节约大量用于铺放回收管材的劳力。目前地下滴灌主要用于葡萄、果树、蔬菜、棉花等经济作物。从省水省劳力角度来看，有人认为美国未来的灌溉要么是圆形喷灌，要么是地下滴灌。
    佛罗里达州是美国柑橘及其他水果、蔬菜的主要产区，柑橘面积约30万公顷，微灌面积为26.92万公顷，其中微喷占70%。微喷之所以受欢迎，一是在干旱季节(冬季初春季)补充水分可节水50%；二是对于提高产量和品质都有好处；三是微喷结合施肥节省肥料和劳力。
    美国低压管道输水灌溉的一个重要特点是地面可移动管道的口径较大，目前比较普遍的是快速联接铝制管材和塑料软管。一般通过带有闸管的管道进行灌水，同时也便于进行波涌灌溉，具有较高的灌溉节水效率。
    以色列从20世纪50年代借助微灌技术的进步，依靠有限的水土资源，发展了令世人瞩目的高效农业。该国目前主要是发展喷灌和微灌，近些年来微灌面积已超过了喷灌面积，成为主要的节水灌溉技术。从以色列的实践可以得知，如果两种系统设计合理，滴灌灌溉水的利用北可到90%，微喷则在80%左右。以色列利用微灌发展高效农业，由于品种优良，采用先进栽培技术，农产品的附加效益高，特别是销到国外的反季节蔬菜、水果及花卉效益更高；种植蔬菜使用滴灌设备一般两三年就可以回收资金投入。以色列的设备特点是追求性能可靠，使用寿命有保障，控制管件制作精细，过滤设备先进，自动化控制。一些农场既是设备制造者又是使用者，有利于微灌设备的使用考核和改进。
    压力管道灌溉既可减少输水损失，又可严格控制灌溉用水，发展趋势将是低能耗、低投入、低灌溉成本、高标准节水和高效益。借鉴国外经验，我国也应大力研发适应国情、宜于推广的节水灌溉技术和设备。由于我国农业耕作受地块和林网构限制，井的流量小和土地经营规模小，目前各国看好的圆形喷灌机受到局限；因此应开发具有较好经济技术指标的适用机型。另外，要全面发挥微灌的优势，这包括：可采用小流量滴头(如每-小时1升)；延长滴灌管道的铺设长度，降低系统投资；进行调亏和分根交替灌溉，进一步挖掘节水的潜力；开展地下滴灌试验；开展微灌施肥和施用化学制剂的试验研究，以充分发挥微灌的优势；进一步完善和提高管道输水灌溉的技术水中，包括闸管和波涌灌溉的示范和应用技术的研究，提高管灌的技术水平并扩展其应用范围；研发较大口径可移动输水的管材及快速联接管件，将最容易普及的管灌技术从并灌区向渠灌区扩展。